火电厂凝结水精处理系统安全运行分析.pdf

第 3 7卷 第6期 2 0 1 5年 6月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y V0 l I 37 No ． 6 J u n ． 2 0 1 5 火 电厂凝结水精处理 系统安全运行分析 涂孝飞， 唐晓辉 ， 张建鹏 华北电力科学研究院 西安 有限公司， 西安7 1 0 0 6 5 摘要 针对火力发电厂凝结水精处理系统出现的安全事故， 以及目前存在的共性安全隐患进行了分析， 提出了相应的 改进措施 ， 实施后可保证凝结水精处理系统长期、 安全、 有效、 经济运行。 关键词 火电机组 ； 凝结水精处理； 安全事故 ； 运行分析 中图分类号 T M 6 2 1 ． 6 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 5 0 60 0 6 6 0 3 0 引言 按照 D L ／ T 5 0 6 8 --2 0 0 6 火力发 电厂化学设计 技术规程 规定 ， 由亚临界 、 超临界及 以上锅炉供 汽的汽轮机组 ， 其凝结水宜全部进行精处理。凝结 水精处理系统能够彻底去除凝结水中的各种盐分、 胶体硅 、 金属氧化物 、 悬浮物、 腐蚀产物等杂质 ， 保证 给水 的高纯度 ， 从 而降低 热力设 备腐蚀 、 结垢 、 积 盐 J 。在火力发 电厂 中， 凝结水精处理系统位 于凝 结水泵和低压加热器之间 ， 精处理系统发生断水 、 跑 水及其他事故 ， 都可能影响整个机组的安全 、 稳定运 行。所以， 凝结水精处理系统安全运行 ， 是火力发电 机组安全运行 的重要前提和保障。 1 运行安全事故和 隐患 火力发 电厂凝结水精处理系统运行期 间， 时有 运行人员误操作高速混床系统阀门 ， 导致 中压凝结 水进入低压树脂输送 管道 系统 ， 造成树脂输送 管道 破裂而使大量树脂泄漏、 精处理旁路电动门拒动而 使机组断水 、 前置 粉末树脂 过滤器滤元损坏 、 离 子交换器水帽损坏等事故 。下面结合近几年国内火 力发电厂发生的凝结水精处理系统安全事故案例 ， 对凝结水精处理系统在设计、 运行操作方面存在的 安全问题进行分析 。 1 ． 1 树脂泄漏 凝结水精处理系统常见的安全事故为高速混 床 、 阴阳分床、 前置 阳床 等离子交换器 发生树脂泄 漏 ， 这些事故会 给电厂造成较大的经济损失。精处 理 离 子交 换 器 系统 为 中压 系 统 ， 运行 时压 力 为 3 ． 0～ 4 ． 0 MP a ， 再生系统为低压系统 ， 最大仅能承压 0 ． 8 MP a ， 中、 低压系统通过 冲洗水管和树脂输送管 进行连接 ， 若中、 低压系统压力 出现互窜 ， 极易 出现 树脂泄漏事故。某电厂 1 ， 2机组在 3年时间里连 续出现了4起中、 低压 系统压力互窜造成树脂泄漏 的安全事故， 具体见表 1 。 1 ． 2机 组断水 凝结水精处理 系统 串联 在机组的凝结水系统 中， 若凝结水精处理系统 出现故障， 则会 出现凝结水 断流的情况 ， 严重影 响机组的安全运行 。某 6 6 0 MW 机组锅炉吹管阶段后期 ， 化学运行人员手动退 出运 行中的凝结水精处理 系统 ， 集控运行人员随即发现 除氧器水位快速下降 ， 除氧器补水流量 为零 ， 随后因 表 1 某电厂 1 ， 2机组高速混床树脂泄漏安全事故案例 收稿 日期 2 0 1 5 0 1 2 7 ； 修 回 日期 2 0 1 5 0 5 0 8 除氧器水位低联停给水泵 ， 直接造成锅炉主燃料跳 闸 MF T 。 随后检查 发现 ， 化学运行 人员手动退 出 6 8 华 电技 术 第 3 7卷 员运行 ， 而机组凝结水泵的正常、 联锁启停则 由电厂 集控运行人员控制 。按照 目前 电厂辅控 、 集控管理 及运行情况 ， 集控与辅控运 行人员在机组正常运行 期间缺乏必要的沟通 ， 更为严重的是在机组 出现异 常时 ， 未能统一指挥 、 协调处理。 2 ． 3 设备未定期进行检查和校验 凝结水泵出口逆止阀严密性以及精处理系统管 道安全 阀、 阀门动作情况都未定期检查和校验 ， 导致 系统存在一定 的安全隐患 j 。出 口逆止 阀阀芯不 严 ， 可能导致凝结水从离子交换器出水装置逆流 回 排汽装置 ， 导致 出水 水帽损坏 ； 精处理 系统的安全 阀 、 阀门动作情况都应进行定期检查和校验 ， 保证树 脂传输过程中不出现安全 阀误动而导致树脂泄漏 的 情况 。 2 ． 4 控制系统及联锁保护逻辑不完善 由于电厂管理制度不合理 ， 凝结水精处理控制 系统 D C S或 P L C 缺乏专业人员维护 ， 导致其运行 的稳定性不高， 从而出现阀门、 设备时有异常动作且 找不到原因的情况 ， 安全隐患极大； 另外 ， 精处理系 统联锁保护逻辑没有正式 的逻辑 图， 通常都是在机 组调试期间由设备厂家、 调试 人员 给定常规联锁保 护逻辑 精处理超进水压力、 精处理超进出水压差 、 精处理超进水 温度 等 ， 未能给 出防止凝结水 中低 压系统互串的联锁保护 、 设备互锁保护逻辑 ] 。 2 ． 5 精处理系统设计缺陷 系统设计缺陷必然给精处理系统的运行带来安 全隐患。例如 ， 罗茨风机出 口未设计冷却水 ， 高温空 气时常擦洗树脂 ， 造成树脂破碎、 使用寿命 缩短； 树 脂传输管道上的安全 阀未能设计筛 网， 传脂过程超 压时， 树脂直接外漏； 树脂捕捉器滤元缝隙过大， 不 能起到正常捕捉树脂 的作用 ， 树脂随凝结水进入热 力系统 ， 树脂受热高温分解 ， 造成机组酸眭腐蚀。这 些都是现场极为常见的设计缺陷， 但都未引起重视 ， 安全隐患极大 。 3 改进措施 3 ． 1 加强运行人员安全、 技术、 沟通培训 加强值班员安全 意识培训 ， 实际运行 中的异 常 情况应做好详细记 录； 设备出现异常时 ， 应正确分析 后再进行后续操作 ， 并且执行操作 中有人监护的规 定 ； 应按照运行规程对相应的设备进行定期检查 和 校验 ， 保证设备运行 良好 、 有效 ， 同时降低精处理系 统运行的安全隐患 ； 精处理系统启动 、 运行、 停止时， 监视好设备运行参数， 若有异常， 辅控和集控运行人 员要及时沟通处理。 3 ． 2 完善控制系统联锁保护 对于凝结水精处理系统 ， 专业人员应定期对其 进行维护 ， 同时完善系统 的联锁保护 ， 增加防止凝结 水精处理系统 中低压系统互窜联锁保护。即凝结水 精处理系统设备进水升压阀、 进水 阀、 出水 阀任一阀 的关反馈不在时 ， 低压系统阀 门无 开允许 ； 同样 ， 低 压系统任一阀门关反馈不在 时， 中压系统 阀门无开 允许 。另外 ， 对于性质相 同的阀门 如混床进 脂阀、 出脂阀、 再循环 阀 ， 程序互锁成 只能开启其一 ； 精 处理旁路电动门失去控制 电源时 ， 阀门全开 ， 失去动 力 电源时 ， 保持原状态 。 。 3 ． 3 精处理系统技术改造 火力发 电厂凝结水精处理系统在设计 阶段存在 的设计缺陷 ， 给系统运行带来 了极 大 的安全 隐患。 对于凝结水精处理系统存在的树脂捕捉器滤元间隙 过大 、 罗茨风机 出口管无冷却水 、 控制 系统无冗余 、 再生碱液无温度测点等设计 缺陷， 建议 电厂在机组 检修期 间进行技术改造 ， 从根本上消除安全隐患 。 4 结束语 凝结水精处理 系统安全、 经济运行是火力发电 厂机组正常 、 安全 、 经济运行的重要前提和保障。充 分借鉴各电厂凝结水精处理系统出现的安全事故， 结合本厂凝结水精处理 系统的实际情况 ， 做好事故 隐患的分析并提出相应 的改进措施 ， 保证凝结水精 处理系统长期 、 安全、 经济运行。 参考文献 [ 1 ] D L ／ T 5 0 6 8 --2 0 0 6火力发电厂化学设计技术规程[ S ] ． [ 2 ] 叶兵． 凝结水精处理安全运行探讨 [ J ] ． 湖南农机 ， 2 0 1 2 ， 3 9 9 7 17 2 ． [ 3 ] 王敏． 6 0 0MW机组凝结水经处理运行中存在 问题 [ J ] ． 科技 与生活 ， 2 0 1 0 ， 1 0 3 8 4 ． [ 4 ] 范哗晖． 凝结水精处理系统改造 [ J ] ． 华电技术， 2 0 1 0， 3 2 1 8 9 ． [ 5 ] 耿卫众 ， 郝相俊． 凝结水精处理系统改造[ J ] ． 华电技术， 2 0 1 2 ， 3 4 1 0 5 2 5 4 ． [ 6 ] 杨涛， 吴培瑛 ， 薛 昌刚， 等． 凝结水精处理系统调试 中的 问题及处理措施[ J ] ． 华电技术， 2 0 1 3 ， 3 5 3 1 2 ． [ 7 ] 范哗晖． 凝结水精处理系统无凝结水补水箱时的运行方 式分析[ J ] ． 华电技术， 2 0 1 3 ， 3 5 3 88 ． 本文责编 白银 雷 作者简介 涂孝飞 1 9 8 7 一 ， 男， 重庆人， 助理工程师 ， 从事电厂化 学及基建 调试方 面的工作 E - m a i l t u x i a o f e i 一 2 0 0 7 1 2 6 ． e o m 。